Реконструкция (усиление) фундаментов винтовыми сваями


На сегодняшний день все большее распространение получает реконструкция (усиление) фундаментов винтовыми сваями. Это связано в первую очередь с тем, что данная технология может быть использована не только в малоэтажном строительстве, но и для крупных гражданских и промышленных объектов.

Выделяют две основные причины реконструкции фундаментов:

  • необходимость в усилении поврежденных фундаментов и их оснований;
  • реконструкция зданий и модернизация оборудования.

В первом случае возникает необходимость в восстановлении или замене морально или физически изношенных (разрушенных) конструктивных элементов фундамента.

Во втором потребность в изменении конструкции фундамента связана с переменой функционального назначения строения или заменой типа/вида устанавливаемого оборудования или надземных конструкций. Как правило, не является следствием разрушения (износа) самого фундамента.

Исходя из приведенных выше причин, в том или ином случае могут быть использованы различные способы реконструкции фундаментов. К ним относятся:

  • усиление фундамента, его элементов и соединений;
  • замена конструкций фундамента (полная или частичная);
  • восстановление эксплуатационных свойств фундамента, его элементов и соединений.

Усиление фундамента – комплекс мероприятий, позволяющих добиться повышения несущей способности конструкции (не только в целом, но и отдельных элементов), или же, напротив, снижения напряжения. В результате усиливаемый фундамент должен перейти как минимум в рабочее состояние. Чтобы убедиться в том, что цель достигнута, следует провести проверку конструкции на соответствие требованиям к прочности, жесткости, устойчивости и др.

Необходимость в усилении фундамента возникает в случае, если:

  • произошло разрушение фундамента в результате: коррозии, нарушения режима эксплуатации, перегрузки, динамических воздействий;
  • произошла деформация основания в результате: изменения свойств основания, недостаточности несущей способности, нарушения устойчивости склонов.

Замена фундамента – совокупность мероприятий, предполагающих полную замену существующего фундамента.

Замена фундамента необходима, если:

  • в ходе эксплуатации здания фундамент пришел в негодность (постепенное разрушение фундамента);
  • происходят недопустимые перемещения конструкций;
  • основание под подошвой фундамента имеет разные характеристики, вследствие чего усадка фундамента в ходе эксплуатации стала неравномерной.

Восстановление фундамента – мероприятия, обеспечивающие доведение эксплуатационных качеств конструкций, пришедших в негодность, до уровня их первоначального состояния, определяемого соответствующими требованиями нормативных документов на момент разработки проекта данного объекта.

Необходимость в восстановлении конструкций фундамента возникает, когда:

  • несущая способность основания под фундаментом ухудшилась;
  • произошло ухудшение условий устойчивости фундамента.

Вне зависимости от того, какой способ используется в том или ином случае, переустройство фундаментов зданий всегда предполагает проведение комплекса строительных работ и организационно-технических мероприятий, которые позволяют скорректировать основные технико-экономические показатели с целью последующего изменения условий эксплуатации, максимального восполнения утраты от физического и морального износа, достижения новых целей эксплуатации конструкций фундамента. Данные работы можно условно разделить на несколько ключевых этапов:

  • технико-экономическое обоснование проведения реконструкции;
  • проведение детального обследования конструкций фундамента, определение технического состояния. По результатам обследования даются оценка физического и морального износа строительных конструкций и рекомендации по дальнейшему их использованию;
  • определение резерва несущей способности конструкции фундамента, расчет конструкций на новые нагрузки с учетом результатов обследования, выявление конструкций, требующих усиления или замены;
  • разработка проекта усиления (восстановления, замены) строительных конструкций;
  • разработка проекта производства работ.

Прежде чем приступать к реконструкции фундамента, необходимо позаботиться об определении его технического состояния.

Данный этап предполагает составление акта или заключения о техническом состоянии фундамента на основании информации, полученной в ходе предварительного (визуального) или детального (инструментального) обследования существующих конструкций. Они включают:

  • схемы и ведомости дефектов и повреждений с фиксацией их мест и характера;
  • описания, фотографии дефектных участков;
  • результаты проверки наличия характерных деформаций здания (сооружения) и его отдельных строительных конструкций (прогибы, крены, выгибы, перекосы, разломы и т.п.);
  • установление аварийных участков (при наличии);
  • уточненная конструктивная схема здания (сооружения);
  • уточненная схема мест выработок, вскрытий, зондирования конструкций;
  • особенности близлежащих участков территории, вертикальной планировки, организации отвода поверхностных вод;
  • предварительная оценка технического состояния строительных конструкций, инженерного оборудования, электрических сетей и средств связи (при необходимости), определяемая по степени повреждений и характерным признакам дефектов.

В состав предварительного (визуального) обследования здания рекомендуется включать следующие работы:

  • ознакомление с проектной, исполнительной, технологической и эксплуатационной документацией;
  • визуальный осмотр и выявление необходимости устройства временных креплений и усиления несущих конструкций для предотвращения возможных обрушений и проведения работ по созданию условий для проведения предварительного обследования здания;
  • выявление повреждений и дефектов строительных конструкций, а также отступлений от проектных или нормативных значений эксплуатационных характеристик зданий и сооружений;
  • выявление отступлений от проектных геометрических конструктивных и расчетных схем зданий и сооружений, а также отклонений фактических нагрузок и воздействий от проектных или нормативных значений;
  • проведение измерений параметров, характеризующих дефекты и повреждения строительных конструкций, а также эксплуатационных характеристик зданий и сооружений;
  • фиксация выявленных дефектов и повреждений путем фотографирования, составления карт и ведомостей дефектов и повреждений;
  • оценка технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений по характерных признакам повреждений;
  • составление заключения о техническом состоянии зданий и их строительных конструкций.

Детальное (инструментальное) обследование технического состояния здания (сооружения) включает в себя:

  • измерение необходимых для выполнения целей обследования геометрических параметров зданий (сооружений), конструкций, их элементов и узлов;
  • инженерно-геологические изыскания (при необходимости);
  • инструментальное определение параметров дефектов и повреждений, в том числе динамических параметров, например, геофизические исследования с применением георадара;
  • определение фактических характеристик материалов основных несущих конструкций и их элементов;
  • измерение параметров эксплуатационной среды, присущей технологическому процессу в здании и сооружении;
  • определение реальных эксплуатационных нагрузок и воздействий, воспринимаемых обследуемыми конструкциями с учетом влияния деформаций грунтов основания;
  • определение реальной расчетной схемы здания или сооружения и его отдельных конструкций;
  • определение расчетных усилий в несущих конструкциях, воспринимающих эксплуатационные нагрузки;
  • поверочный расчет несущей способности конструкций по результатам обследования;
  • анализ причин появления дефектов и повреждений в конструкциях;
  • составление итогового документа (заключения) с выводами по результатам обследования.

После того как фундамент был обследован (т.е. выполнено предварительное (визуальное) или детальное (инструментальное) обследование), следует уделить внимание выявлению резервов несущей способности или возможностей снижения действующих на конструкции нагрузок (как постоянных, так и временных). Данные аспекты необходимо будет учесть на следующем этапе – этапе разработки проекта, необходимого для переустройства фундамента.

Разрабатывая проект реконструкции фундамента, следует придерживаться некоторых ключевых принципов.

Во-первых, необходимо стремиться к максимальному сохранению существующих зданий, сооружений и конструкций, а также минимизировать экономические потери.

Во-вторых, выбор способа переустройства будет зависеть от технического задания, которое включает:

  • необходимые (возможные) изменения объемно-планировочных решений;
  • изменение нагрузок;
  • изменение условий эксплуатации.

Так, при усилении следует отдавать предпочтение решениям с четкой расчетной схемой, обеспечивающей совместную работу усиливаемой конструкции с элементами усиления.

В-третьих, проверочные расчеты реконструируемых конструкций должны производиться с учетом уже имеющихся проектных данных, данных по изготовлению конструкций и их натурных обследований.

Реконструкция (усиление) фундамента винтовыми сваями отличается от традиционных технологий, которые сводятся в основном к увеличению площади опирания существующих фундаментов и уменьшению давления на грунты основания. Также производится искусственное улучшение свойств грунтов путем введения различных химических реагентов. В любом случае выполняется ряд типовых операций, которые могут негативно отразиться, к примеру, на уже существующих постройках.

Усиление фундамента винтовыми сваями или замена фундамента на винтовые сваи – комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение несущей способности и эксплуатационных свойств строительной конструкции фундамента, включая грунт основания, винтовыми сваями.

Усиление фундамента винтовыми сваями может также осуществляться за счет возведения новых разгружающих конструкций, которые полностью или частично воспринимают существующие и дополнительные нагрузки. Когда же речь идет о замене фундамента на винтовые сваи тот же эффект достигается благодаря возведению заменяющих конструкций.

Реконструкция (усиление) фундамента винтовыми сваями имеет ряд преимуществ по отношению к традиционным методам:

  • отсутствие вибраций, которые могут отрицательно повлиять на существующую часть здания;
  • отсутствие земляных работ;
  • возможность монтажа без использования тяжелой техники.

После проведения обследования технического состояния здания производится поверочный расчет, по результатам которого определяется фактическая нагрузка на сваю и их необходимое количество.

При проведении реконструкции железобетонных фундаментов крупных гражданских и промышленных объектов винтовыми сваями, как правило, производится усиление. Оно может быть осуществлено как с двух сторон от фундамента, так и с одной; выбор зависит от конструктивной схемы здания.

При одностороннем усилении фундамента винтовыми сваями балка жестко фиксируется в существующем фундаменте и приваривается к свае.

При двухстороннем усилении балку пропускают сквозь заготовленное отверстие в бетонном фундаменте, укладывают на сваи и замоноличивают раствором.

Полезна ли Вам информация на данной странице?
0
0
0